具有引线键合互连且基板少的堆叠封装制造技术

用于制造微电子单元(10)的方法，包括：在可图案化金属元件(28＇)的导电结合表面(30＇)上形成键合引线(32)。形成的键合引线具有与第一表面接合的基底(34)和远离第一表面的端面(38)。键合引线具有在基底与端面之间延伸的边缘表面(36)。该方法还包括在导电层第一表面的至少一部分上及键合引线的一部分上形成介电封装层(42)，使得键合引线的未被封装的部分，由端面或未被封装层覆盖的边缘表面的部分中的至少一个来限定。图案化金属元件，以形成在键合引线下方并通过部分封装层而相互之间绝缘的第一导电元件(28)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有引线键合互连且基板少的堆叠封装
技术介绍
本专利技术是申请号为13/477532、申请日为2012年5月22日的美国专利申请的继续申请，其公开的内容以引用的方式纳入本文。如半导体芯片等的微电子器件，典型地需要许多输入和输出连接，以与其他电子元器件连接。半导体芯片或其他集成器件的输入和输出触点，通常以基本覆盖器件的一个表面（通常称为“面阵”）的格栅状图案分布，或者以平行且邻近于器件正面每个边缘的细长行的方式分布，或者分布在正面的中心。典型地，如芯片等的器件必须物理安装至如印刷电路板等的基板上，且器件的触点必须与电路板的导电特征电连接。半导体芯片一般设置在封装内，以在芯片的制造过程中以及把芯片安装在如电路板或其他电路面板等的外部基板上的安装过程中，方便对芯片的处理。例如，许多半导体芯片设置在适合于表面安装的封装内。大量的这种普通类型的封装用于各种用途。最普遍地，这种封装包括一般称为“芯片载体”的介电元件，具有通过电镀或蚀刻电介质上的金属结构而形成的端子。典型地，通过沿芯片载体自身延伸的薄迹线等的特征及在芯片触点与端子或迹线之间延伸的细引线或导线，这些端子与芯片自身的触点连接。在表面安装操作时，封装放置在电路板上，使得封装上的每个端子都与电路板上相对应的触点垫对齐。焊料或其他结合材料放置在端子与触点垫之间。通过加热组件使焊料或其他活性结合材料熔化或“回流”，而使封装永久结合定型。许多封装包括附接至封装端子上的、直径典型为约0.1mm至约0.8mm(5密耳至30密耳)的、焊料球形式的焊料块。具有从其底面突出的焊料球阵列的封装，一般称为球栅阵列封装或“BGA”封装。其他封装，通常称为平面栅格阵列封装或“LGA”封装，通过焊料形成的薄层或薄面而固定在基板上。这种类型的封装可相当紧凑。某些一般称为“芯片级封装”的封装，在电路板上占据的面积等于或稍大于包含在封装内的器件的面积。这样有利于减小组件的总体尺寸，并允许基板上的各器件之间采用较短的互连，短互连又会缩短器件之间的信号传输时间，从而有利于组件在高速下工作。封装的半导体芯片通常设置在“堆叠”布置内，例如其中一个封装设置在电路板上，而另一个封装安装在第一个封装的顶上。这种布置可允许大量的不同芯片安装在电路板的单个安装位（footprint）内，且通过在封装间设置短互连可进一步有利于高速工作。通常，这种互连的距离只稍大于芯片自身的厚度。为在芯片封装堆叠内实现互连，在每个封装（最上层封装除外）的两面上都设置用于机械连接和电连接的结构是必需的。例如，这可通过在芯片安装基板的两个面上都设置触点垫或触点面来完成，触点垫通过贯穿基板的导电通路或类似结构而连接。焊料球或类似结构用于桥接下层基板顶面上的触点与邻接的上层基板底面上的触点之间的间隙。焊料球的高度必须大于芯片的高度，以与触点连接。在公开号为2010/0232129（下文称为“'129申请”）的美国专利申请中，提供了堆叠芯片布置和互连结构的示例，其公开的内容全文以引用的方式纳入本文。尽管在本领域中已有上述这些改进，但在制造及检测微电子封装方面，进行进一步的改进仍是可取的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，涉及制造微电子单元的方法。该方法包括：在第一表面上形成复数条键合引线(wirebonds)，第一表面为包含可图案化金属元件的结构的导电结合表面的形式。形成的键合引线具有与第一表面接合的基底和远离基底且远离第一表面的端面。键合引线进一步具有在基底与端面之间延伸的边缘表面。该方法还包括在导电层第一表面的至少一部分上及键合引线的一部分上形成介电封装层，使得键合引线的未被封装的部分，由端面或未被封装层覆盖的边缘表面的部分中的至少一个来限定。然后，选择性地图案化金属元件，以形成通过至少部分的封装层而相互之间绝缘的第一导电元件。至少一些键合引线位于第一导电元件的顶上。在进行去除部分导电层的步骤时，微电子元件可包含在结构内并与导电层电连接。形成介电封装层的步骤进行时，微电子元件可已与导电层电连接，使得封装层至少部分地覆盖其至少一个表面。至少一些第一导电元件可在相对应的键合引线与微电子元件之间电连接。该方法的示例可进一步包括在封装层的第二表面上方形成再分布层的步骤。再分布层可包括沿至少一个横向方向偏离键合引线未暴露部分的导电触点。至少一些键合引线可形成为，使得其端面沿一个或多个横向方向偏离其基底。在一示例中，键合引线的基底可以具有第一最小间距的第一图案布置，而键合引线的未封装部分可以具有第二最小间距的图案布置，第二最小间距大于第一最小间距。替代地，基底可以具有第一最小间距的第一图案布置，而键合引线的未封装部分可以具有第二最小间距的图案布置，第二最小间距小于第一最小间距。该方法可进一步包括形成覆盖介电层第二表面的第二导电元件。至少一些第二导电元件可与至少一些键合引线的未封装部分中相对应的一个连接。选择性地去除部分导电层的步骤可包括，形成至少一些作为触点垫的第一导电元件，未与单元的其他元件电连接的键合引线的基底，与第一导电元件电连接。该方法进一步包括通过研磨或抛光中的一种工艺减薄单元的步骤。在一示例中，可形成具有初始厚度的封装层，使得键合引线的端面基本被覆盖，而减薄单元的步骤可包括去除封装层的一部分，使得端面不被封装层封装。形成封装层的步骤可包括，在导电层的第一表面及键合引线的至少边缘表面上涂布封装剂。进一步地，形成封装层的步骤可包括，模制与导电层、键合引线的至少边缘表面、及微电子元件的至少表面都接触的封装剂。该方法可进一步包括，在进行选择性地去除部分导电层的步骤之前，从导电层的与键合引线相反的表面上除去载体。在一实施例中，导电层可具有小于20微米的厚度。根据本专利技术的另一方面，涉及制造微电子封装的方法。该方法可包括，在过程中单元的导电层的第一表面上形成复数条键合引线。该过程中单元具有与其接合并与其一部分电连接的至少一个微电子元件。键合引线形成为具有与第一表面接合的基底以及远离基底并远离第一表面的端面。键合引线进一步具有在基底与端部表面之间延伸的边缘表面。该方法还包括在导电层第一表面的至少一部分上、该至少一个微电子元件的至少一部分上、及键合引线的一部分上形成介电封装层，使得键合引线的未被封装的部分由端面或未被封装层覆盖的边缘表面的部分中的至少一个来限定。选择性地去除部分导电层以形成第一导电元件。至少一些第一导电元件与至少一些键合引线电连接，且至少一些第一导电元件包括至少一些与微电子元件电连接的导电层部分。根据本专利技术的另一方面，涉及制造微电子单元的方法。该方法包括，在第一表面上形成复数条键合引线，该第一表面为包含可图案化金属元件的结构的导电结合表面。键合引线具有与第一表面接合的基底、及远离基底并远离第一表面的端面。键合引线进一步具有在基底与端部表面之间延伸的边缘表面。在形成键合引线时，导电层包括复数个至少在一些边缘相互附接的区域。该方法还包括在导电层第一表面的至少一部分上、及键合引线的一部分上形成介电封装层，使得键合引线的未被封装的部分，由端面或未被封装层覆盖的边缘表面的部分中的至少一个来限定，其中在进行选择性地去除部分封装层的步骤时，复数个微电子元件与导电层接合，形成具有至少一个微电子元件的过程中单元，该微电子元件与导电层的至少一些区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造微电子单元的方法，包括如下步骤：在第一表面上形成复数条键合引线，所述第一表面为包含可图案化的金属元件的结构的导电结合表面，所述键合引线具有与所述第一表面接合的基底和远离所述基底且远离所述第一表面的端面，所述键合引线进一步具有在所述基底与所述端面之间延伸的边缘表面；在所述导电层的第一表面的至少一部分上及所述键合引线的一部分上形成介电封装层，使得所述键合引线的未被封装的部分由所述端面或未被封装层覆盖的所述边缘表面的部分中的至少一个来限定；及选择性地图案化所述金属元件，以形成通过至少部分的所述封装层而相互之间绝缘的第一导电元件，其中至少一些键合引线位于所述第一导电元件的顶上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.22 US 13/477,5321.用于制造微电子单元的方法，包括：在导电层的第一表面上形成复数条键合引线，所述第一表面为包含可图案化的金属元件的结构的导电结合表面，所述键合引线具有与所述第一表面接合的基底和远离所述基底且远离所述第一表面的端面，所述键合引线进一步具有在所述基底与所述端面之间延伸的边缘表面；由至少部分柔性的材料将介电封装层预先制成所需的形状；将所述介电封装层挤压至所述导电层的第一表面的至少一部分上及所述键合引线的一部分上，使得所述键合引线的未被封装的部分由所述端面或未被封装层覆盖的所述边缘表面的部分中的至少一个来限定；及选择性地图案化所述金属元件，以形成通过至少部分的所述封装层而相互之间绝缘的第一导电元件，其中至少一些键合引线位于所述第一导电元件的顶上；其中在去除部分的所述导电层时，微电子元件包含在所述结构内并与所述导电层电连接，所述微电子元件具有平坦的附接层；其中所述键合引线的所述基底与至少一个所述微电子元件的所述附接层共面。2.根据权利要求1所述的方法，其中在挤压所述介电封装层时，所述微电子元件已与所述导电层电连接，使得所述封装层至少部分地覆盖其至少一个表面。3.根据权利要求1所述的方法，其中至少一些所述第一导电元件在相对应的所述键合引线与所述微电子元件之间电连接。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在所述封装层的第二表面上方形成再分布层，所述再分布层包括沿至少一个横向方向偏离所述键合引线的未暴露部分的导电触点。5.根据权利要求1所述的方法，其中至少一些所述键合引线形成为，使得其端面沿一个或多个横向方向偏离其基底。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述基底以具有第一最小间距的第一图案布置，而所述键合引线的未封装部分以具有第二最小间距的图案布置，所述第二最小间距大于所述第一最小间距。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述基底以具有第一最小间距的第一图案布置，而所述键合引线的未封装部分以具有第二最小间距的图案布置，所述第二最小间距小于所述第一最小间距。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述键合引线的基底为焊料球的形式。9.根据权利要求1所述的方法，其中在所述基底与所述端面之间延伸的所述键合引线的边缘表面为第一边缘表面部分，其中所述键合引线的基底为所述边缘表面沿所述第一导电元件延伸的第二部分。10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括形成覆盖所述介电层的第二表面的第二导电元件，至少一些所述第二导电元件与至少一些所述键合引线的未封装部分中相对应的一个连接。11.根据权利要求1所述的方法，其中选择性地去除部分导电层的步骤包括，形成至少一些作为触点垫的第一导电元件，未与所述单元的其他元件电连接的所述键合引线的基底与所述第一导电元件电连接。12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过研磨或抛光中的一种工艺减薄所述单元的步骤。13.根据权利要求12所述的方法，其中预先制成的所述封装层形成为具有初始厚度，使得所述键合引线的端面基本被覆盖，而其中减薄所述单元的步骤包括去除所述封装层的一部分，使得所述端面不被所述封装层封装。14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在进行选择性地去除部分导电层的步骤之前，从所述导电层的与所述键合引线相反的表面上除去载体。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述导电层具有小于20微米的厚度。16.用于制造微电子封装的方法，包括如下步骤：在过程中单元的导电层的第一表面上形成复数条键合引线，所述过程中单元具有与其接合并与其一部分电连接的至少一个微电子元件，所述键合引线形成为具有与所述第一表面接合的基底以及远离所述基底并远离所述第一表面的端面，所述键合引线进一步具有在所述基底与所述端面之间延伸的边缘表面；在所述导电层的第一表面的至少一部分上、所述至少一个微电子元件的至少一部分上、及所述键合引线的一部分上形成介电封装层，使得所述键合引线的未被封装的部分，由所述端面或未被所述封装层覆盖的所述边缘表面的部分中的至少一个来限定；及选择性地去除部分的所述导电层以形成第一导电元件，其中至少一些所述第一导电元件与至少一些所述键合引线电连接，且至少一些所述第一导电元件包括至少一些与所述微电子元件电连接的所述导电层的部分。17.用于制造微电子单元的方法，包括如下步骤：在第一表面上形成复数条键合引线，所述第一表面为包含可图案化金属元件的结构的导电结合表面，所述键合引线具有与所述第一表面接合的基底以及远离所述基底并远离第一表面的端面，所述键合引线进一步具有在所述基底与所述端面之间延伸的边缘表面，其中在形成所述键合引线...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·默罕默德，
申请(专利权)人：英帆萨斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US